集成多片過濾器的陶瓷型殼過濾裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種陶瓷型殼過濾裝置，該陶瓷型殼(1)形成一空腔，該空腔包括：分流部(1-2)，位于型殼上部，其上端為過濾裝置進口；合流部(1-7)，位于型殼下部，其下端為過濾裝置出口；以及中間的C型澆道，該C型澆道為多個并聯(lián)，各自連通在該分流部與合流部之間，每個C型澆道中設置一個過濾器(2)。本發(fā)明的陶瓷型殼過濾裝置通過分流、過濾、合流設計，實現(xiàn)大流量金屬液的鑄型外整體過濾，滿足大型鑄鋼件及超大型鑄鐵件金屬液的鑄型外整體過濾需求。
【專利說明】集成多片過濾器的陶瓷型殼過濾裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鑄造陶瓷型殼，具體涉及一種集成多片陶瓷過濾器的陶瓷型殼過濾裝置。
【背景技術】
[0002]金屬液的凈化對提高鑄件的力學性能起到重要作用，因此，過濾技術在金屬液凈化方面尤為重要。
[0003]在汽車零部件鑄件生產中通過采用陶瓷過濾器對鐵水進行過濾，其普及率已高達90%。而鋼水過濾技術由于受制于過高的澆注溫度、可選用陶瓷過濾器種類、澆注系統(tǒng)設計復雜等因素，采用氧化鋯質泡沫陶瓷過濾器過濾鋼液將導致綜合過濾成本高，技術可靠性差，目前普及比例約I?3%，制約了鋼水過濾技術的推廣應用。
[0004]大型鑄鐵件的過濾在鑄造生產中有著特殊的意義。大型鑄鐵件生產成本高，生產周期長，夾雜物在某些關鍵部位的出現(xiàn)就有可能導致整個鑄件的報廢。而且多數(shù)時候夾雜物是在機加工時才發(fā)現(xiàn)，這更導致鑄件的加工成本的增高。因此對大型鑄件希望能將因夾雜物而導致的報廢降至最低，過濾也就成為了必需。然而，目前對大型鑄鐵/鋼件的制造過程中的過濾還存在一些困難。具體而言，為大型鑄件設計的過濾器需要大的過濾面積。一方面，要求相應增加過濾片的厚度，否則難以保證大面積陶瓷過濾器的高溫機械強度，在澆注過程中陶瓷過濾器可能會破裂而導致過濾失敗，增加夾渣風險。厚度的增加不僅會降低過濾片的過濾容量，制造成本也會增加，尤其是對于鋯質過濾器而言。另一方面，由于澆注系統(tǒng)的空間限制，大面積陶瓷過濾器的安放位置也難以設計。
[0005]現(xiàn)有技術中的一種解決方案是采用盤式過濾裝置，即用多片過濾器圍成一個圓盤，其內部通過陶瓷支架拼接7片泡沫陶瓷過濾器。這種方案依然存在如下問題:第一，多個泡沫過濾器拼接，過濾器上下支撐為點接觸，容易造成過濾器破碎而失效；第二:此盤式過濾裝置為陶瓷裝置，由于結構相對復雜，生產成本較高，造成過濾成本較高而鑄造廠家無法承擔而不采用。
[0006]因此，本領域尚需要對大型鑄件的過濾裝置進行改進，以較低的過濾成本實現(xiàn)對大中型鑄鋼件以及超大型鑄鐵件的金屬液過濾。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的一個目的是，解決大型鑄鋼件和超大型鑄鐵件的的夾渣問題。
[0008]本發(fā)明解決的另一技術問題是，降低噸鑄件過濾成本，在不影響原澆注系統(tǒng)設計前提下，實現(xiàn)金屬液的鑄型外整體過濾。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，提出一種陶瓷型殼過濾裝置，該陶瓷型殼為一空腔，該空腔包括:分流部，位于型殼上部，其上端為過濾裝置進口 ；合流部，位于型殼下部，其下端為過濾裝置出口 ；以及中間的C型澆道，該C型澆道為多個并聯(lián)，各自連通在該分流部與合流部之間，每個C型澆道中設置一個陶瓷過濾器。[0010]優(yōu)選地，所述C型澆道的排布呈燈籠骨架狀，分布于分流部和合流部之間。
[0011]進一步地，該C型澆道包括:上橫澆道，基本上水平設置，一端與分流部連接；下橫澆道，基本上水平設置，一端與合流部連接；過濾部，位于該上橫澆道和下橫澆道之間，陶瓷過濾器集成在該過濾部中。
[0012]優(yōu)選地，該陶瓷過濾器斜嵌在該過濾部的內壁上，與水平線呈一定傾角。
[0013]優(yōu)選地，在該C型澆道還包括集渣包，其位于該該過濾部的上方，并且突出于該上橫澆道。
[0014]優(yōu)選地，所述上橫澆道相對于所述分流部形成一縮頸，使得在所述分流部的底部形成一凹槽，用于金屬液緩沖。
[0015]優(yōu)選地，所述下橫澆道相對于所述合流部形成一縮頸，使得在所述合流部的頂部形成一凸槽，用于容納合流后金屬液。
[0016]優(yōu)選地，所述陶瓷型殼的內壁光滑，型殼厚度為5_12mm。
[0017]優(yōu)選地，所述陶瓷過濾器嵌入陶瓷型殼的深度為3-10_。
[0018]優(yōu)選地，所述過濾裝置進口和過濾裝置出口皆設有接口，進口接口用于對接澆口杯或直澆道，出口接口用于對接鑄型直澆道。
[0019]本發(fā)明通過提供一定形狀的澆道，將金屬液分流后過濾，然后再合流注入鑄型，該構思簡化了過濾器的安裝，該過濾裝置可以用于鑄型外的金屬液整體過濾，不需要占據(jù)鑄型內的空間，在既能獲得大的總過濾面積同時，又不需要增加陶瓷過濾器的厚度，大型鑄鋼件及超大型鑄鐵件金屬液的鑄型外整體過濾需求。。
[0020]該陶瓷過濾器包括直孔陶瓷過濾器和泡沫陶瓷過濾器，優(yōu)選地，是指鋯質泡沫陶瓷過濾器和碳質泡沫陶瓷過濾器；陶瓷過濾器的材質、形狀、大小及數(shù)量根據(jù)鑄件材質、鑄件重量、澆注溫度等參數(shù)合理設計，最終確定過濾裝置陶瓷過濾器含有數(shù)量及過濾裝置形狀。
[0021]優(yōu)選地，本發(fā)明的陶瓷型殼過濾裝置采用熔模精鑄領域的硅溶膠陶瓷型殼工藝制備，使得該陶瓷型殼的內壁光滑，型殼厚度為5-12mm。
[0022]本發(fā)明的陶瓷型殼過濾裝置通過分流、過濾、合流設計，陶瓷型殼過濾裝置出口直接和鑄型直澆道管對接，不影響鑄型內澆注系統(tǒng)設計，實現(xiàn)大流量金屬液的鑄型外整體過濾，滿足大型鑄鋼件及超大型鑄鐵件金屬液的鑄型外整體過濾需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明一個典型實施例的集成多片陶瓷過濾器的陶瓷型殼過濾裝置的剖視圖。
[0024]圖2是本發(fā)明中集成6片過濾器的陶瓷型殼過濾裝置立體圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖1和2所示，該過濾裝置的主體是一陶瓷型殼I，該陶瓷型殼形成一空腔，該空腔包括分流部1-2、合流部1-7和中間的C型澆道，其中，合流部1-2位于型殼上部，上端為過濾裝置進口 ；分流部1-7位于型殼下部，下端為過濾裝置出口 ；中間的C型澆道為多個并聯(lián)，各自連通在該分流部與合流部之間，每個C型澆道中設置一個過濾器2。本發(fā)明中，分流部1-2相當于總管，多個C型澆道相當于分管，各分管將來自總管的金屬液分流、過濾后，再匯總到合流部1-7。
[0026]在該優(yōu)選的實施例中，如圖所示，C型澆道包括:上橫澆道1-3，基本上水平設置，一端與該分流部1-2連接；下橫澆道1-6，基本上水平設置，一端與該合流部1-7連接；過濾部1-5，位于該上橫澆道1-3和下橫澆道1-6之間，該過濾器2集成在該過濾部中。這里，“基本上水平”的表述是指相應部件可以具有一定程度的傾斜，例如不大于30°、尤其不大于15°。圖1中顯示出的過濾裝置具有“中”字形的斷面，其可以是其他的變型結構，例如，可以是一個燈籠骨架形，即，各中間澆道呈半括弧形，均勻排列，類似一個燈籠的骨架。這種圓弧形也是有利的，因為提供了圓滑的內表面，避免出現(xiàn)死角而截留金屬液。
[0027]圖中示出的過濾器2斜嵌在該過濾部1-5的內壁上，與水平線呈一定傾角，例如最優(yōu)選45°的傾角。該傾角具有緩沖作用，降低了金屬液對過濾器的沖擊力。中間澆道還包括集渣包1-4，其位于過濾部1-5的上方，并且突出于上橫澆道1-3。澆注過程中，夾雜物上浮，在集渣包1-4中富集。該集渣包有利于金屬液中夾雜物的分離上浮，提升過濾效果，也可以延長過濾器的使用壽命。
[0028]如圖1所示，上橫澆道1-3相對于分流部1-2形成一縮頸，使得在分流部1-2的底部形成一凹槽，該凹槽也具有緩沖金屬液的作用。下橫澆道1-6相對于所述合流部1-7也形成一縮頸，使得在所述分流部的頂部形成一凸槽，用于容納合流后金屬液。
[0029]另外，過濾裝置的進口和出口皆設有接口，進口接口用于對接澆口杯或直澆道，出口接口用于對接鑄型直澆道，這種設計非常方便過濾裝置與鑄型的連接。
[0030]作為優(yōu)選的制造方法，本發(fā)明的陶瓷型殼過濾裝置采用熔模精鑄領域的硅溶膠陶瓷型殼工藝制備，在制備過濾部蠟模時將過濾器2置于蠟模內注蠟成型，然后通過拼接，再上涂料、撒沙、干燥、除蠟、焙燒后，該過濾器不可拆卸而集成在陶瓷型殼中，這種集成式過濾裝置便于安裝及運輸。
[0031]該陶瓷型殼過濾裝置由無機材料制成，其形狀、尺寸由陶瓷過濾器的形狀尺寸決定，陶瓷過濾器根據(jù)鑄件類型、重量等因素可選擇截面為圓形、方形及異形的陶瓷過濾器。針對中大型鑄鋼件及大型鑄鐵件，優(yōu)選氧化鋯質泡沫陶瓷過濾器。
[0032]中間澆道的數(shù)量可以根據(jù)需要選擇，通常為2-8個，也不排除更多數(shù)量。
[0033]通常，該陶瓷型殼厚度為5-18mm，優(yōu)選地為8_15mm。陶瓷過濾器在陶瓷型殼內的內嵌寬度可以為3-10mm,優(yōu)選地，內嵌寬度為5_8mm。
[0034]如圖1，在設計中型鑄鋼件及大型鑄鐵件澆鑄系統(tǒng)時，可將多個該過濾裝置設計于澆鑄系統(tǒng)內，對金屬液進行過濾，提高金屬液純凈度。該過濾裝置的進、出口可方便地分別對接澆鑄系統(tǒng)的澆口杯及鑄型內的直澆道。當金屬液通過澆口杯流入陶瓷型殼過濾裝置時，金屬液通過陶瓷過濾器凈化后凈化后通過合流組件1-7后通過出口流入鑄型直澆道，進入鑄型澆注系統(tǒng)。一旦有夾雜沉積在陶瓷過濾器上，后續(xù)的金屬液流將沖起夾雜物，繼而夾雜物在集渣區(qū)漂浮起來，陶瓷過濾器不易被堵塞，有利于提高陶瓷過濾器單位面積過流量。
[0035]以上結合優(yōu)選實施例對本發(fā)明的構思進行了詳述，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種外形更改和制備方法的變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種陶瓷型殼過濾裝置，所述陶瓷型殼(I)形成一空腔，其特征在于，所述空腔包括: 分流部(1-2)，位于型殼上部，其上端為過濾裝置進口 ； 合流部(1-7)，位于型殼下部，其下端為過濾裝置出口 ； 以及中間的C型澆道，所述C型澆道為多個并聯(lián)，各自連通在所述分流部與合流部之間，每個C型澆道中設置一個過濾器(2)。
2.權利要求1所述的過濾裝置，其特征在于，所述C型澆道的排布呈燈籠骨架狀。
3.權利要求1所述的過濾裝置，其特征在于，所述C型澆道包括: 上橫澆道(1-3)，基本上水平設置，一端與所述分流部(1-2)連接； 下橫澆道1-6)，基本上水平設置，一端與所述合流部(1-7)連接； 過濾部(1-5)，分別連接所述上橫澆道(1-3)和下橫澆道(1-6)的另一端，所述過濾器(2)集成在所述過濾部中。
4.權利要求1所述的過濾裝置，其特征在于，所述過濾器(2)斜嵌在所述過濾部(1-5)的內壁上，與水平線呈一定傾角。
5.權利要求3所述的過濾裝置，其特征在于，在所述C型澆道還包括集渣包(1-4)，其位于所述過濾部(1-5)的上方，并且突出于所述上橫澆道(1-3)。
6.權利要求3所述的過濾裝置，其中，所述上橫澆道(1-3)相對于所述分流部(1-2)形成一縮頸，使得在所述分流部(1-2)的底部形成一凹槽，用于金屬液緩沖。
7.權利要求3所述的過濾裝置，所述下橫澆道(1-6)相對于所述合流部(1-7)形成一縮頸，使得在所述合流部的頂部形成一凸槽，用于容納合流后金屬液。
8.權利要求1所述的過濾裝置，其中，所述陶瓷型殼的內壁光滑，型殼厚度為5-12mm。
9.權利要求1所述的過濾裝置，其中，所述過濾器嵌入陶瓷型殼的深度為3-10_。
10.權利要求1所述的過濾裝置，其中，所述過濾裝置進口和過濾裝置出口皆設有接口，進口接口用于對接澆口杯或直澆道，出口接口用于對接鑄型直澆道。
【文檔編號】B22C9/06GK104028698SQ201410244956
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權日:2014年6月4日
【發(fā)明者】唐地源, 李順, 王軍, 趙國慶 申請人:濟南圣泉倍進陶瓷過濾器有限公司